浅谈地下工程防水混凝土施工中的注意事项
摘 要:以广州地铁工程为例,对地下工程渗漏水的原因进行了分析,并重点分析了防水混凝土施工过程中容易出现的质量问题,同时提出了防止措施,以保证地铁工程的防水质量和防水效果。
关键词:地下工程,防水混凝土,渗漏水
地铁工程的防水质量是工程质量的一项重要内容,因隧道、车站等结构渗漏水而影响使用功能甚至影响人身安全的事例在国内外都屡见不鲜。在广州,据了解2002年投入运营的地铁二号线,至今仍有渗漏水不断地出现。
在防水措施各个环节中,防水混凝土的施工最易发生一些细节上的疏漏,这些施工过程中的细节问题,往往是设计图中没有明确要求的,需要靠施工及管理人员的理论知识、工作经验和认真负责的态度去保证的,而正是这些设计中都无需再“赘述”的细节要求未能达到,才容易导致工程渗漏水的出现。
1防水混凝土结构迎水面钢筋保护层厚度不得小于50mm
矿山法隧道工程初支经常出现超挖、欠挖现象,如果施工二衬前未对欠挖部位进行处理,则容易导致局部钢筋保护层过小。由于防水混凝土中水泥固有收缩作用的弱点,以及在使用过程中混凝土结构易受到各种自然因素的客观影响,如保护层过薄则极易开裂,地下水极易从这些薄弱部位渗入,并沿钢筋爬向混凝土内部,在混凝土不密实处出现渗漏。
防止措施:矿山法隧道二衬施工前,应对开挖断面或初衬基面进行复测,根据复测结果对欠挖部位进行处理,保证防水混凝土结构厚度及迎水面钢筋保护层厚度。绑扎二衬钢筋时,应以合适的间距设置钢筋保护层垫块,垫块厚度和强度满足要求。在钢筋工程全部完成浇筑混凝土前再进行一次全面检查,看有无垫块被压碎或移位的情况,并及时补放或调整。
2防水混凝土一次浇筑量不能过多
浇筑分层过厚,振捣器作用有效半径长度不够,易发生漏振、欠振现象。混凝土因振捣不密实容易产生蜂窝、麻面、孔洞等缺陷而影响其防水抗渗性能。
防止措施:根据防水混凝土采用的振捣方法来确定其浇筑层的厚度(详见表1)。施工时还应注意,每层浇筑间隔时间不得超过2h,气温高于30℃时不得超过1h。
模板或基底内杂物清理不干净,影响混凝土质量,浇筑后混凝土易发生蜂窝、麻面、孔洞等问题。
防止措施:采用木模时,施工前应用水充分湿润其表面,避免浇筑混凝土后,干燥的木模吸取混凝土中的水分而造成养护不良或导致混凝土表面出现裂纹;采用钢模时,每隔一定时间必须将模板内表面的水泥浆清除干净,以保证混凝土有光滑的表面。光滑的泛浆层可以起到防止压力水和保护钢筋的作用。此外,浇筑混凝土前,应注意清理模板或基底内的积水、泥土、木屑、铁丝等杂物,避免浇筑混凝土时混入其中,成为渗漏水隐患。
4防水混凝土结构内部设置的各种钢筋、绑扎铁丝等不能直接接触模板
如果钢筋、铁丝等接触到模板,拆模后铁件裸露在外,成为渗水通道,水沿铁件通过混凝土造成渗漏。
防止措施:钢筋不得用铁钉或铁丝固定在模板上,而必须用同配合比的细石混凝土或砂浆块做垫块,确保保护层厚度。垫块宜呈梅花形设置,垫块要扎在竖向和横向钢筋的交叉点上。此外,绑扎钢筋或绑扎垫块铁丝的结头应弯向钢筋内侧,严禁向外接触模板。
5防水工程施工前不采取降排水措施
若不提前进行降排水,可能造成地下水、雨水等淹没基坑和防水层,出现流砂、边坡不稳定,甚至发生坍塌等事故。
防止措施:地下工程施工前和施工期间必须设置系统降排水措施,以保证防水工程在无水干燥状态下作业。
1)采取井点降水、地面排水及基坑排水等措施,将施工范围内的地下水位降至工程底部最低高程500mm以下,降水作业应持续至回填完毕。2)有自流排水条件的地下工程,应采用自流排水法,无自流排水条件且防水要求较高的地下工程,可采用渗排水、盲沟排水或机械排水等措施。
6防水混凝土在终凝前被水浸泡
若混凝土在终凝前被水浸泡,将影响防水混凝土的正常硬化,增大了混凝土的水灰比或混进泥水降低混凝土强度和抗渗性。
防止措施:施工前应将基坑或基底内的积水抽排干净,必要时在作业面四周设置挡水墙或堆起砂包,防止混凝土浇筑过程中或浇筑完成终凝前积水流入。
7防止混凝土养护不良、不及时
混凝土浇筑后养护不及时,或拆模后即暴露在大气中,不采取养护及其他防范措施,容易造成早期脱水,不仅使水泥水化不完全,而且游离水通过表面迅速蒸发形成彼此连通的毛细管孔网,成为渗水通路。同时混凝土收缩增大露在大气中,不采取养护及其他防范措施,容易造成早期脱水,不仅使水泥水化不完全,而且游离水通过表面迅速蒸发形成彼此连通的毛细管孔网,成为渗水通路。同时混凝土收缩增大,出现龟裂,使混凝土抗渗性能急剧下降,甚至完全丧失抗渗能力。
防止措施:
1)混凝土浇筑完成后,必须及时养护,并在一定的温度和湿度条件下进行。提高周围环境的湿度,延缓混凝土内部水分的蒸发时间,使水泥得以充分水化,由水化产物堵塞毛细孔隙,从而形成不连通的毛细孔,使混凝土抗渗性得到提高。
2)加强早期养护,特别是7d内的养护对混凝土极为重要,也是混凝土获得强度和抗菌素渗性的必要条件。一般养护期不少于14d,采用火山灰硅酸盐水泥配制的防水混凝土不应少于21d,每天浇水2次~3次,并用湿草袋覆盖混凝土表面。
3)炎热季节防水混凝土拆木模板前应先往木模板上浇水,以保持混凝土表面有充足的水分。拆模后应立即浇水养护,并覆盖湿草袋、塑料薄膜或喷涂养护剂,以避免和延缓混凝土失水过快。此外,炎热季节切忌防水混凝土在中午或温度最高的时间拆模,以防失水过快出现干缩裂缝,拆模时间以早、晚间为宜。
8墙体分批浇筑防水混凝土时,振捣深度不够,振捣器未插入前一层已振实的混凝土中
这样容易导致先后两次浇筑的混凝土界面间结合不严密,形成施工缝或局部出现蜂窝、麻面、孔洞等缺陷,影响了混凝土的密实性和整体性,成为防水工程渗漏的隐患。
防止措施:消除分层浇筑的混凝土界面间的任何不密实缺陷。1)若采用插入式振捣器振捣时,浇筑分层厚度一般为300mm左右,分层浇筑间隔时间不超过2h,气温超过30℃时不超过1h。2)第二层防水混凝土浇筑时间应在第一层初凝之前,将振捣器插入第一层混凝土中深约50mm~80mm,并充分振捣,减除第一层混凝土表面的泌水、气泡,使两层混凝土混为一体,形成均匀整体的防水混凝土结构。
9应注意施工缝的处理
施工缝是混凝土结构的薄弱环节,也是地下工程易出现渗漏的部位,如果施工缝处理不当,极易形成渗漏水的通道。
防止措施:防水混凝土应连续浇筑,宜少留施工缝,尤其是顶板、底板更不宜留设施工缝,墙体必须留设施工缝时,只准留水平施工缝,并应留在高出底板面不小于300mm的墙体上,拱墙结合的水平施工缝宜留在拱墙接缝线以下150mm~300mm处。
1)在施工缝的迎水面抹20mm厚聚合物防水砂浆,并在其表面粘贴3mm~4mm厚高聚物改性沥青防水卷材或涂刷2mm厚聚氨酯防水涂料。
2)采用中置式钢板止水带时,止水带应垂直放置于施工缝的正中间位置并固定牢固,其翼缘应朝向迎水面,以更好的起到止水作用(见图1)。
4)为使接缝严密,浇筑前应对缝面进行凿毛处理,清除浮粉和杂物,用水冲洗干净,保持湿润,再铺20mm~25mm厚水泥砂浆一层或混凝土界面处理剂,并及时浇筑混凝土。
5)施工缝处的模板应后拆。
10结语
“百年大计,质量第一”,对于工程造价高、设计寿命长、社会影响大的地铁工程,参建各方都必须从各方面对工程质量引起重视。要想提高地铁工程的防水质量和效果,除需施工单位在施工中注意上述事项外,还要加强专业施工队伍的资质管理,提高施工人员的技术水平,健全和完善质量保证体系及工序检查制度,并充分发挥业主、监理、政府监督机构的质量管理职能和责任。
关键词:地下工程,防水混凝土,渗漏水
地铁工程的防水质量是工程质量的一项重要内容,因隧道、车站等结构渗漏水而影响使用功能甚至影响人身安全的事例在国内外都屡见不鲜。在广州,据了解2002年投入运营的地铁二号线,至今仍有渗漏水不断地出现。
在防水措施各个环节中,防水混凝土的施工最易发生一些细节上的疏漏,这些施工过程中的细节问题,往往是设计图中没有明确要求的,需要靠施工及管理人员的理论知识、工作经验和认真负责的态度去保证的,而正是这些设计中都无需再“赘述”的细节要求未能达到,才容易导致工程渗漏水的出现。
1防水混凝土结构迎水面钢筋保护层厚度不得小于50mm
矿山法隧道工程初支经常出现超挖、欠挖现象,如果施工二衬前未对欠挖部位进行处理,则容易导致局部钢筋保护层过小。由于防水混凝土中水泥固有收缩作用的弱点,以及在使用过程中混凝土结构易受到各种自然因素的客观影响,如保护层过薄则极易开裂,地下水极易从这些薄弱部位渗入,并沿钢筋爬向混凝土内部,在混凝土不密实处出现渗漏。
防止措施:矿山法隧道二衬施工前,应对开挖断面或初衬基面进行复测,根据复测结果对欠挖部位进行处理,保证防水混凝土结构厚度及迎水面钢筋保护层厚度。绑扎二衬钢筋时,应以合适的间距设置钢筋保护层垫块,垫块厚度和强度满足要求。在钢筋工程全部完成浇筑混凝土前再进行一次全面检查,看有无垫块被压碎或移位的情况,并及时补放或调整。
2防水混凝土一次浇筑量不能过多
浇筑分层过厚,振捣器作用有效半径长度不够,易发生漏振、欠振现象。混凝土因振捣不密实容易产生蜂窝、麻面、孔洞等缺陷而影响其防水抗渗性能。
防止措施:根据防水混凝土采用的振捣方法来确定其浇筑层的厚度(详见表1)。施工时还应注意,每层浇筑间隔时间不得超过2h,气温高于30℃时不得超过1h。
模板或基底内杂物清理不干净,影响混凝土质量,浇筑后混凝土易发生蜂窝、麻面、孔洞等问题。
防止措施:采用木模时,施工前应用水充分湿润其表面,避免浇筑混凝土后,干燥的木模吸取混凝土中的水分而造成养护不良或导致混凝土表面出现裂纹;采用钢模时,每隔一定时间必须将模板内表面的水泥浆清除干净,以保证混凝土有光滑的表面。光滑的泛浆层可以起到防止压力水和保护钢筋的作用。此外,浇筑混凝土前,应注意清理模板或基底内的积水、泥土、木屑、铁丝等杂物,避免浇筑混凝土时混入其中,成为渗漏水隐患。
4防水混凝土结构内部设置的各种钢筋、绑扎铁丝等不能直接接触模板
如果钢筋、铁丝等接触到模板,拆模后铁件裸露在外,成为渗水通道,水沿铁件通过混凝土造成渗漏。
防止措施:钢筋不得用铁钉或铁丝固定在模板上,而必须用同配合比的细石混凝土或砂浆块做垫块,确保保护层厚度。垫块宜呈梅花形设置,垫块要扎在竖向和横向钢筋的交叉点上。此外,绑扎钢筋或绑扎垫块铁丝的结头应弯向钢筋内侧,严禁向外接触模板。
5防水工程施工前不采取降排水措施
若不提前进行降排水,可能造成地下水、雨水等淹没基坑和防水层,出现流砂、边坡不稳定,甚至发生坍塌等事故。
防止措施:地下工程施工前和施工期间必须设置系统降排水措施,以保证防水工程在无水干燥状态下作业。
1)采取井点降水、地面排水及基坑排水等措施,将施工范围内的地下水位降至工程底部最低高程500mm以下,降水作业应持续至回填完毕。2)有自流排水条件的地下工程,应采用自流排水法,无自流排水条件且防水要求较高的地下工程,可采用渗排水、盲沟排水或机械排水等措施。
6防水混凝土在终凝前被水浸泡
若混凝土在终凝前被水浸泡,将影响防水混凝土的正常硬化,增大了混凝土的水灰比或混进泥水降低混凝土强度和抗渗性。
防止措施:施工前应将基坑或基底内的积水抽排干净,必要时在作业面四周设置挡水墙或堆起砂包,防止混凝土浇筑过程中或浇筑完成终凝前积水流入。
7防止混凝土养护不良、不及时
混凝土浇筑后养护不及时,或拆模后即暴露在大气中,不采取养护及其他防范措施,容易造成早期脱水,不仅使水泥水化不完全,而且游离水通过表面迅速蒸发形成彼此连通的毛细管孔网,成为渗水通路。同时混凝土收缩增大露在大气中,不采取养护及其他防范措施,容易造成早期脱水,不仅使水泥水化不完全,而且游离水通过表面迅速蒸发形成彼此连通的毛细管孔网,成为渗水通路。同时混凝土收缩增大,出现龟裂,使混凝土抗渗性能急剧下降,甚至完全丧失抗渗能力。
防止措施:
1)混凝土浇筑完成后,必须及时养护,并在一定的温度和湿度条件下进行。提高周围环境的湿度,延缓混凝土内部水分的蒸发时间,使水泥得以充分水化,由水化产物堵塞毛细孔隙,从而形成不连通的毛细孔,使混凝土抗渗性得到提高。
2)加强早期养护,特别是7d内的养护对混凝土极为重要,也是混凝土获得强度和抗菌素渗性的必要条件。一般养护期不少于14d,采用火山灰硅酸盐水泥配制的防水混凝土不应少于21d,每天浇水2次~3次,并用湿草袋覆盖混凝土表面。
3)炎热季节防水混凝土拆木模板前应先往木模板上浇水,以保持混凝土表面有充足的水分。拆模后应立即浇水养护,并覆盖湿草袋、塑料薄膜或喷涂养护剂,以避免和延缓混凝土失水过快。此外,炎热季节切忌防水混凝土在中午或温度最高的时间拆模,以防失水过快出现干缩裂缝,拆模时间以早、晚间为宜。
8墙体分批浇筑防水混凝土时,振捣深度不够,振捣器未插入前一层已振实的混凝土中
这样容易导致先后两次浇筑的混凝土界面间结合不严密,形成施工缝或局部出现蜂窝、麻面、孔洞等缺陷,影响了混凝土的密实性和整体性,成为防水工程渗漏的隐患。
防止措施:消除分层浇筑的混凝土界面间的任何不密实缺陷。1)若采用插入式振捣器振捣时,浇筑分层厚度一般为300mm左右,分层浇筑间隔时间不超过2h,气温超过30℃时不超过1h。2)第二层防水混凝土浇筑时间应在第一层初凝之前,将振捣器插入第一层混凝土中深约50mm~80mm,并充分振捣,减除第一层混凝土表面的泌水、气泡,使两层混凝土混为一体,形成均匀整体的防水混凝土结构。
9应注意施工缝的处理
施工缝是混凝土结构的薄弱环节,也是地下工程易出现渗漏的部位,如果施工缝处理不当,极易形成渗漏水的通道。
防止措施:防水混凝土应连续浇筑,宜少留施工缝,尤其是顶板、底板更不宜留设施工缝,墙体必须留设施工缝时,只准留水平施工缝,并应留在高出底板面不小于300mm的墙体上,拱墙结合的水平施工缝宜留在拱墙接缝线以下150mm~300mm处。
1)在施工缝的迎水面抹20mm厚聚合物防水砂浆,并在其表面粘贴3mm~4mm厚高聚物改性沥青防水卷材或涂刷2mm厚聚氨酯防水涂料。
2)采用中置式钢板止水带时,止水带应垂直放置于施工缝的正中间位置并固定牢固,其翼缘应朝向迎水面,以更好的起到止水作用(见图1)。
4)为使接缝严密,浇筑前应对缝面进行凿毛处理,清除浮粉和杂物,用水冲洗干净,保持湿润,再铺20mm~25mm厚水泥砂浆一层或混凝土界面处理剂,并及时浇筑混凝土。
5)施工缝处的模板应后拆。
10结语
“百年大计,质量第一”,对于工程造价高、设计寿命长、社会影响大的地铁工程,参建各方都必须从各方面对工程质量引起重视。要想提高地铁工程的防水质量和效果,除需施工单位在施工中注意上述事项外,还要加强专业施工队伍的资质管理,提高施工人员的技术水平,健全和完善质量保证体系及工序检查制度,并充分发挥业主、监理、政府监督机构的质量管理职能和责任。